手機應用檢測兒童耳部感染！華盛頓大學研究團隊新發明

新聞 05-18

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近日，來自華盛頓大學的研究人員開發了一款手機應用程序，只需要用手機揚聲器和麥克風，再配合一張折成喇叭狀的紙張，就可以檢測中耳積液。該程序可用於兒童耳部感染的初步檢查。這一研究發表在《科學轉化醫學》上。

耳部感染是最常見的兒童疾病之一。當流體在鼓膜後面的中耳積聚並被感染時，就會發生耳部感染。中耳積液是見於急性中耳炎和滲出性中耳炎的關鍵診斷標誌。以往醫生檢查兒童耳部感染的手段之一，便是查看耳中是否有液體。事實上，只要有流體在耳中積聚，就會使人感到痛苦，而當這種情況發生在嬰幼兒身上時，會嚴重影響他們學習說話的過程。耳部感染和中耳炎都是比較難被診斷出的，因為沒有較為明顯的癥狀。有可能小孩子會拽耳朵，有可能會發燒，也有可能沒有任何癥狀。最重要的是，小孩子一般不能描述自己哪裡不舒服。這無疑增加了醫生的診斷難度。

該程序的工作原理是將聲音發送到耳中，並測量這些聲波從鼓膜反彈後如何變化。被折成漏斗狀的紙張靠在外耳上，引導聲波進出耳道。當手機連續播放150毫秒的聲音（聽起來就像是鳥兒在漏斗中啁啾）時，聲波從耳膜反彈，並通過漏斗返回智能手機，與原始聲音被麥克風一起收集。根據耳內是否有流體，反射的聲波會對原始聲波產生不同的干擾。

在西雅圖兒童醫院執業的華盛頓大學醫學院耳鼻喉科 - 頭頸外科助理教授Randall Bly博士使用該應用程序和漏斗檢查女兒的耳朵。

圖片來源：Dennis Wise /華盛頓大學

第一作者Justin Chan說道：「這就像敲酒杯時，酒杯中的液體含量不同，聽到的聲音也就不同。」據介紹，該方法檢測概率為85%。這與現有用於檢測耳中液體的方法得出的結果相當。患兒一旦確診後，醫生就可以通過抗生素容易地處理耳部感染，並監測或排出持久性液體以緩解疼痛或聽力損失。父母也可以在家快速篩查，以決定是否需要帶孩子去看醫生。

研究人員對98例患者耳進行了臨床研究，使用留一法進行研究後，他們獲得了基於智能手機的機器學習演算法的AUC（曲線下面積）為0.898。相比之下，需要硬體支持的的商用聲反射（在聲刺激的作用下中耳肌肉的反射性收縮）的AUC為0.776。此外，研究者實現了85％的靈敏度和82％的特異性，與已公布的鼓室壓測量和氣動耳鏡檢查的性能指標相當。在多個智能手機平台上進行測試時，也獲得了類似的結果。孩子的父母們在使用這一手機應用時，表現出與訓練有素的臨床醫生相似的水平。這證明了智能手機作為檢測中耳積液有效篩查工具的潛力。